Lubuski Portal Modelarzy RC

W dniach 16-18. 03. 2012 po raz kolejny odbyły się prestiżowe zawody SAE Aero Design organizowane przez SAE czyli amerykańskie stowarzyszenie zrzeszające inżynierów z przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego. Zawody odbyły się w Van Nuys w stanie Kalifornia. W konkursie udział biorą studenci uczelni technicznych z całego świata (m. in. z  USA, Kanady, Turcji, Indi, Polski). Drużyny biorące udział w zawodach mają za zadanie zaprojektować i zbudować model samolotu który uniesie jak największy ciężar spełniając przy tym warunki regulaminu. Swoją reprezentacje kolejny raz wystawiła Politechnika Poznańska, projektując samoloty w dwóch klasach. W klasie micro samolot „The Bomb” i klasie regular „Biceps”.

Prace nad modelami rozpoczęliśmy w listopadzie zeszłego roku, cały samolotu został zamodelowany w specjalistycznych programach inżynierskich. Budowa trwała około dwa miesiące, w Polsce mieliśmy jeszcze czas na oblot i poprawki prototypów. Odpowiednio zabezpieczone modele zostały zapakowane i wysłane do USA dwa tygodnie przed zawodami. Nasza przygoda z lotem do stanów rozpoczyna się w poniedziałek poprzedzający zawody ( konkurs to trzy dni: piątek, sobota, niedziela). Z warszawskiego lotniska lecimy do Londynu by tam poczekać 20 godzin  (wszystko by zaoszczędzić trochę grosza) na samolot lecący do Los Angeles.  Na miejscu jesteśmy w środę około godziny 18 czasu lokalnego. Sprawnie i bez najmniejszych problemów odnajdujemy nasz motel.

Typowa droga w USA, taka sama jak w Polsce…   ale nie ma dziur…    jest szersza…   i darmowa…

Kolejnego dnia jesteśmy już na lotnisku. Sprawdzamy teren. Postanawiamy zmodyfikować trochę nasze micro na ten dzień. Wyposażamy go w podwozie, chociaż regulamin tego zabrania, w tym roku start mikrasem musi odbyć się z ręki lub wyrzutni. Naszym celem jest obserwacja zachowania samolotu w momencie startu, chcemy oszacować ile damy radę podnieść i nie roztrzaskać przy tym modelu.

Bomba z podwoziem, gotowa do testów.

Po kilkunastu udanych lotach wracamy do motelu. Jutro ważny dzień. Rozpoczynamy zawody. Na miejscu czeka nas jeszcze mnóstwo pracy m.in. złożenie regulara, doszlifowanie prezentacji technicznej.

Piątek, pierwszy dzień zawodów, dzisiaj inżynierowie z Lockheed Martin sprawdzą czy nasze samoloty odpowiadają dokumentacji technicznej i spełniają warunki bezpieczeństwa. Pierwszym zadaniem jest prezentacja przedstawiająca proces projektowania, następnie modele są mierzone.

Na miejscu jesteśmy 40 minut przed naszą pierwszą prezentacja. Gdy przychodzi czas, wchodzimy do jednej z sal konferencyjnej w której siedzi jury gotowe na występ Wojtka. Pierwsze zadanie to złożenie modelu w czasie mniejszym niż trzy minuty. Nasza ekipa jest szybka, Marcin w plątaninie kabli naszej Micro Bomby porusza się sprawniej niż saper. Samolot jest gotowy w 1.5 minuty. Po zaliczeniu szybkiego składania Wojtek zabiera się za prezentowanie modelu. Opowiada inżynierom z Lockheed-Martin o tym w jaki sposób projektowaliśmy nasz samolot Micro, jak go budowaliśmy, jak testowaliśmy i tłumaczy dlaczego to nasz samolot zwycięży zawody. Po prezentacji Wojtek bez problemów odpowiada na pytania jurorów.

Nasza drużyna tuż przed prezentacją Bicepsa

Prezentacja Regulara przebiega gładko. Jednym z jej elementów jest demonstracja możliwości załadowania ciężaru do samolotu poniżej 3 minut. Nam zajmuje to około 30 sekund. Na koniec, gdy przychodzi czas na pytania techniczne od jurorów, nastaje cisza. Inżynierowie z Lockheed’a nie bardzo wiedzą o co można jeszcze spytać Wojtka, po tak wyczerpującym przemówieniu. Zaczynają wypytywać nas o to który raz startujemy i czy byliśmy już na zawodach w Los Angeles.

Biceps przechodzi kontrolę bez problemów. Jak zwykle dostajemy pochwałę za staranne wykonanie, gwarantujące bezpieczeństwo i niezawodność. Pierwszy dzień zawodów za nami, po prezentacjach klasyfikujemy się na 6 miejscu w klasie regular i 11 w micro.

Kolejnego dnia wczesnym rankiem jesteśmy już na lotnisku, dziś pierwsze loty. Pogoda jest fatalna, pada ulewny deszcz i wieje silny wiatr, mimo tego loty mają się odbyć.

It Never Rains In Southern California…    niestety, nie jest to prawdą

Sytuacja nie wygląda dobrze, jesteśmy przemoczeni i zmarznięci. Elektronika modeli również nie znosi tego dobrze, jakiekolwiek próby lotu są niemożliwe. Organizatorzy postanawiają przełożyć pierwszą kolejkę na godziny popołudniowe, pogoda ma się poprawić. Zwijamy cały sprzęt i jedziemy do motelu wysuszyć odbiorniki i siebie.

Popołudniem niebo się rozjaśnia, szykujemy się do lotów. Na pierwszy ogień idzie regular. W pierwszym locie nie będzie przenosił on żadnego obciążenia, za co przyznawana jest premia punktowa.

Biceps podczas lotu bez obciążenia

Biceps bez obciążenia szybko odrywa się od płyty lotniska. Maciej wykonuje krąg, walcząc z podmuchami wiatru skierowanego prostopadle do pasa i z deszczem lejącym się do oczu. Podczas podejścia do lądowania wiatr znosi mocno samolot z osi pasa. Maciej podejmuje decyzję o odejściu na drugi krąg. Odkręca gaz na 3/4 mocy i podnosi samolot w górę. Po chwili staje się najgorsze. Przemoczona balsowa kratownica nie wytrzymuje obciążenia łamie się w połowie. Bez ogona samolot traci sterowność i spada z kilku metrów na mokrą trawę. Koniec nadziei na premię za pusty lot.

Biceps lądujący pionowo

Zbieramy zwłoki Bicepsa i zanosimy do naszego boksu. Cały kadłub nadaje się już wyłącznie na ognisko, poległ również ster wysokości i jedna z końcówek skrzydeł. Silnik też dostał. Wszystkie te części mamy na miejscu. Od razu rozpoczynamy naprawę.

Smutne miny ekipy…

Przychodzi czas na naszą Bombę. Wieje mocny poprzeczny wiatr. Marcin, nasza wyrzutnia do samolotów, zakłada hełm, chwyta Bombę nad głową i wyczekuje na dobry moment do startu.

Wyrzut Bomby

W przerwie pomiędzy szkwałami Maciej odkręca pełen gaz a Marcin z całej siły ciska samolotem przed siebie. Bomba walczy z grawitacją. Nabiera prędkości lecąc ku ziemi i 15 cm przed glebą zaczyna wygrywać.

Wygrana Bomby w walce z siłami zła i grawitacji

Wiatr zaczyna porywać naszego mikrasa coraz dalej, Maciej zawraca samolot po osiągnięciu drugiego z punktów kontrolnych. Teraz Bomba wraca na lotnisko lecąc pod wiatr. Walczy na pełnym gazie, ledwo poruszając się naprzód. W akumulatorze zaczyna kończyć się prąd i silnik powoli słabnie. Przed lotem Marcin przeładował go ponad normę, ale walka z wiatrem pochłania dużo energii. Bomba ostatkiem sił dolatuje nad strefę lądowania. Maciej sadza ją na mokrej trawie. Chwilę sunie na brzuchu i hacząc śmigłem o trawę wykręca małe salto. Na szczęście nic nie ulega uszkodzeniu. Lot zaliczony. Nasza ważąca 360g Bomba zalicza krąg z 1350 gramami stali na pokładzie. To dobry wynik.

Zbieramy sprzęt, żeby ochronić go przed wodą i wiatrem. Szybko wciągamy kanapki dostarczone przez organizatorów i zwijamy się z lotniska. Jak na złość, teraz przestaje padać i zaczyna świecić słońce. Jest jednak za późno, żeby rozegrać jeszcze jedną kolejkę. Kolejne odbędą się jutro. Po drugim dniu klasyfikujemy się na 14 miejscu w klasie regular i 3 w micro.

Znów zrywamy się wcześnie. Przed 7:00 jesteśmy już na lotnisku, dziś pogoda jest zdecydowanie lepsza niż wczoraj. Zabieramy się za składanie samolotów. Przeprowadzamy obliczenia dotyczące punktacji, ustalamy taktykę i obciążamy Bombę ładunkiem o masie 3.3 funta. 1,5kg to już dość sporo – przed dzielnym trio składającym się z Marcina (wyrzutni), Bomby (samolotu) i Macieja (pilota) stoi teraz ciężkie zadanie. Kolejne mikrasy startują i w końcu przychodzi nasza kolej. Wuja podnosi samolot nad głowę i czai się na odpowiedni podmuch wiatru. Gdy w końcu przychodzi dobry moment, Bomba wystrzelona z Wujowej ręki rusza dziarsko przed siebie, by zaliczyć oba punkty kontrolne. Po udanym locie następuje udane lądowanie. Zaliczamy kolejny lot samolotem Micro.

W nocy naprawiliśmy Bicepsa i odbudowaliśmy kratownicę ogona. Nie mieliśmy już niestety czarnej folii, więc ogon został poszyty na czerwono. Nie wygląda to atrakcyjnie, ale nie o wygląd tu chodzi.

Ładunek 10 kg stali, waga Bicepsa – 4kg.

Biceps stoi na linii startu z silnikiem wyjącym na pełnych obrotach. Samolot znów zaczyna się rozpędzać. Maciej ma problemy z utrzymaniem go na pasie, samolot zaczyna uciekać w prawo. Pilot podejmuje decyzję o próbie startu z dużą odchyłką od osi pasa. Chowa przerywacze na skrzydłach, które trzymają samolot na ziemi podczas nabierania prędkości i delikatnie zaciąga ster wysokości. Biceps odrywa się od pasa na kilka stóp przed jego prawą krawędzią. Samolot powoli wznosi się, lecąc w kierunku punktu kontrolnego. Gdy sędzia liniowy podnosi zieloną flagę, pilot rozpoczyna spokojny zwrot, uważając by nie przechylać samolotu za bardzo na boki. Druga zielona flaga oznacza, że można rozpocząć kolejny zwrot i podejście do lądowania. Maciej delikatnie sadza Bicepsa na pasie i przykleja go do ziemi przerywaczami. Samolot powoli wytraca prędkość na pasie. Pilot zawraca maszynę i kołuje do nogi. Biceps dobrze się spisuje, opłacało się zarwać noc i przygotować go do niedzielnych lotów. Trzeba jedynie ograniczyć wychylenia przedniego skrętnego kółka, by łatwiej było utrzymać samolot na pasie podczas startu.

Dziewiczy lot nowego Bicepsa

Czas zastanowić się nad tym jak obciążyć nasze samoloty na ostatnią turę lotów. Wojtek z Marcinem obliczają i dobierają obciążenie dla Micro z dokładnością do 1 grama. Wojtek inwestuje w ten proces nawet własne pieniądze.

Cenny ładunek jaki będzie przenosić nasza mała Bomba

W ostatniej kolejce Bomba przewozi po niebie 1750 gramów i ląduje bezpiecznie. Współczynnik bezawaryjności pozostaje na najwyższym poziomie – mikro zalicza 100% lotów. Punktacja za stosunek masy samolotu (360g) do masy podniesionego obciążenia też powinna być wysoka.

Popis możliwości naszej konstrukcji, przenosi ona ciężar 5 razy większy od własnego

Czas dobrać obciążenie na finałowy lot Bicepsa. Celujemy w premię za „prediction”. Każda z drużyn w raporcie wysyłanym przed konkursem określa przewidywany maksymalny udźwig samolotu. Zgodność faktycznego udźwigu z obliczonym premiowana jest wysoko – można dostać maksymalnie 20 pkt. My przewidzieliśmy udźwig na poziomie 14kg. Wojtek z Maciejem szybko obliczają, że podniesienie 13,5 kg, oprócz wysokiej punktacji za masę, zagwarantuje nam również premię na poziomie 19 pkt.

13,5 kg to bardzo dużo. Wszyscy wiemy, że lot z takim ciężarem może skończyć się bardzo nieprzyjemnie, ale to ostatnia tura i ostatnia szansa żeby zaszaleć. Nie możemy skonfigurować obciążenia tak, by uzyskać odpowiednią masę. Nasze odważniki są albo za ciężkie, albo za lekkie. Pożyczamy kilogramową sztabkę stali od załogi z Dęblina i wreszcie udaje nam się odpowiednio poskręcać tę stertę metalu. Wsuwamy ładunek w Bicepsa i z trudem przenosimy go do stacji tankowania paliwa. Nawet na ziemi widać, że nasza konstrukcja jest obciążona do granic możliwości.

Będzie ciężko…

Przesuwamy się w kolejce do startu czując, że prawdopodobnie po raz ostatni patrzymy na nasz samolot w jednym kawałku. Za chwilę okaże się jacy z nas projektanci, konstruktorzy, modelarze, stratedzy, piloci. Gdy przychodzi nasza pora na start wszyscy wstrzymujemy oddech i zaciskamy kciuki. Wszyscy oprócz pilota, który podczas lotu powinien raczej używać kciuków do sterowania samolotem.

Silnik bicepsa wyje na wysokich obrotach. Chwilę przed startem Bartek zoptymalizował skład mieszanki paliwowo-powietrznej, by osiągnąć jak największą moc w aktualnych warunkach. Samolot rusza przed siebie. Widać, że ciąg silnika walczy z dużą bezwładnością – cała maszyna waży teraz około 18 kilogramów. Po chwili rozpędu pilot przestawia w nadajniku przełącznik odpowiedzialny za zamknięcie przerywaczy i opuszczenie klap, delikatne wysklepiających profil skrzydła. Na start mamy wydzielone tylko 200 stóp pasa. Maszyna odrywa się niedaleko przed linią, oznaczającą koniec strefy rozbiegu.

Start, centymetry przed linią

Od samego początku tego lotu widać, że będzie ciężko. Grawitacja nie daje za wygraną. Maszyna nie może nabrać pułapu. Maciej prowadzi Bicepsa nad samą ziemią, wciąż balansując na granicy przeciągnięcia. Na szczęście nie ma dużego wiatru. Samolot przelatuje nad linią kontrolną, ale jest za wcześnie żeby rozpocząć zakręt. Pilot odlatuje na dużą odległość, próbując zyskać choć trochę wysokości. Gdy widać już, że to się nie uda, rozpoczyna płaski zwrot. Biceps walczy ocierając się niemal brzuchem o krzaki i trawę. Kilka razy przepada, tracąc cenne centymetry dzielące go od ziemi. Po zwrocie, na prostej, słychać trzask uderzającej w samolot gałęzi jednego z wyższych krzaków rosnących na lotnisku. Na szczęście Biceps jest twardy, nie ulega uszkodzeniu, a dzięki dużej bezwładności nie zmienia toru lotu. Przed drugim zwrotem Maciejowi i Bicepsowi udaje się wywalczyć odrobinę wysokości. Podejście do lądowania wychodzi za pierwszym razem. Pilot przymyka przepustnicę i stara się aby przyziemienie było delikatne. Przy takiej masie nie można sobie pozwolić na błąd – wszystkie elementy kadłuba i podwozia są obciążone ponad normę i nie zniosłyby twardego lądowania. Samolot łagodnie styka się z pasem. Maciej włącza przerywacze, żeby wyeliminować działanie siły nośnej skrzydeł.

Idealne lądowanie po pełnym emocji locie.

Ogromny pęd sprawia, że Biceps szybko toczy się po pasie i nie chce się zatrzymać. Uderza w trawę na końcu pasa i jeszcze chwilę jedzie dalej. Opuszczenie pasa w taki sposób jest dozwolone. Zderzenie z trawą powoduje wygięcie potężnego pręta przedniej goleni, ale nic nie odpada od modelu. Lot będzie zaliczony. Skaczemy z radości – nigdy jeszcze nie podnieśliśmy takiego ciężaru. Mamy nadzieję, że nasza konkurencja też. Idziemy zważyć nasze ciężarki. Sędziowie robią zdziwione miny, gdy na wyświetlaczu pojawia się 29.8 lb. Na razie nie wiemy kto ile podniósł, ale mamy dobrze przeczucia.

W końcu nadchodzi czas na ogłoszenie wyników. Po kolei zgarniamy kolejne nagrody.

Osiągamy PIERWSZE MIEJSCE, za podniesienie największego ciężaru w klasie Regular.

Lądujemy na DRUGIM MIEJSCU w ogólnej klasyfikacji klasy Regular, pierwsze miejsce zajmuje politechnika z Montrealu.

TRZECIE MIEJSCE przypada nam za prezentację Bicepsa.

W klasie micro zdobywamy TRZECIE MIEJSCE, za stosunek masy modelu do podniesionego ciężaru.

Zwycięska drużyna Politechniki Poznańskiei  SAE Aero Design West 2012

Zawody zakończone, pozostaje nam trochę odpocząć, wysłać model i wrócić do kraju. Obszerna relacja z zawodów oraz galeria zdjęć, dostępna jest na naszej stronie internetowej, na którą bardzo gorąco zapraszamy: www.aerodesign.com.pl

Link do strony konkursu ze szczegółowymi wynikami:  http://students.sae.org/competitions/aerodesign/results/

Pozdrawiamy

Ekipa Aero Design Politechniki Poznańskiej